汕汾高速公路沥青路面病害维修技术探讨

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摘要：结合工程管理实践，本文对高速公路沥青路面常见病害形式及原因进行分析，对高速公路沥青路面养护维修几种常见方法作了阐述，提出了合理的沥青路面病害处治方法。

关键词：沥青路面病害维修 工艺技术

中图分类号：U416.217 文献标识码： A 文章编号：

汕汾高速公路主线全长65.853公里，按高速公路平原微丘标准设计，双向四车道，设计时速为100kM/h，于2001年11月28日建成通车。其中主线汕头至铁铺段32.143公里的路面结构层为沥青混凝土路面（其大桥、大桥桥面为水泥砼面层），行车道、路缘带和硬路肩均采用相同的沥青路面结构，其中汕头至外砂段路基宽度24.5米，外砂至铁铺段路基宽度26米，路面结构为：4cm厚AK-16A面层，5cm厚AC-20I中面层，6cm厚AC-25I下面层，18cm厚6%水泥稳定碎石上基层，18cm厚5%水泥稳定碎石下基层，20cm厚4%水泥稳定粒料底基层，15cm厚未筛分碎石垫层。路面养护是高速公路养护工作的中心环节，是质量考核的首要对象。通车十年来，沥青路面受到车辆荷载及自然因素的影响，相继出现裂缝、麻面、松散、坑槽、沉陷、拥包、唧浆等破损现象，影响了公路的正常使用功能，因此，公路的养护与维修成为其正常运转的关键。

一、高速公路沥青路面的基本要求

路面由于直接承受车辆作用和大气因素的影响，为保证公路畅通，高速行驶和安全全舒适，沥青路面必须满足规定的技术要求。

1、高湿稳定性

沥青路面的强度和刚度随着温度升高而降低。为了保证路面在高温季节行车荷载的反复作用下，不至于产生诸如波浪、车辙、泛油等病害，沥青路面应具有良好的高温稳定性，即在高温进具有足够的强度和刚度。

2、低温抗裂性能

沥青路面由于温度降低而产生裂缝，而裂缝的出现是路面损害增加的开始。

3、耐久性

沥青路面应具有抵抗温度、阳光、空气、水等各种大气因素的能力，即沥青路面的性质不致很快恶化，失去粘性，性质变脆，也就是沥青老化的问题。

4、抗滑能力

沥青路面应具有足够的抗滑能力以保证在最不利的情况下（当路面潮湿时）车辆能够高速行驶。

5防渗能力

沥青路面必须具有较高的抗渗能力，以防止沥青路面水害发生。

二、高速公路沥青路面常见病害形式及其原因

沥青混合料由沥青结合料、矿质集料（粗集料和细集料）和矿粉按比例在一定温度下经拌和而成的一种混合料，是一种典型的弹一粘一塑性综合体。因而沥青混合料的物理力学能受温度、行车荷载及荷载作用时间长短的影响很大。通常沥青路面会受上述因素的直接作用，并在其他因素如水、原材料性质、级配等共同作用下，最终使沥青路面在使用过程中出现下述主要病害。

1、裂缝

主要可分为横向裂缝、纵向裂缝、反射裂缝、网裂、龟裂

（1）横向裂缝即裂缝与路中心线基本垂直，缝宽不一，缝长有贯穿或不贯穿路幅。主要是由于施工缝未处理好，接缝不紧密，结合不良；沥青标号未达到使用要求的质量标准或不适应本地气候条件；半刚性基层收缩裂缝的反射缝；桥梁、涵洞或通道两侧的填土产生固结或沉降等原因产生的。

（2）纵向裂缝即裂缝走向基本与路中线平行，裂缝长度和宽度不一。主要是由于先后摊铺处的冷接缝，未按有关规范要求认真处理，结合不紧密而脱开；压实度不够，高填方路段基土滑移，路基或基层出现不均匀沉降；混合料施工时纵向施工搭接质量不好等原因造成的。

（3）反射裂缝即基层施工过程中所形成的不规则干缩裂缝；路基不均匀沉降；底基层、基层局部强度不足，在车辆荷载的反复作用下形成不规则裂缝。主要是由于半刚性基层收缩裂缝的反射裂缝。

（4）网裂即裂缝纵横交错，缝宽1mm以上，缝距4cm以上，面积1m2以上。主要是路面料的沥青中由于石蜡含量多，导致沥青的延伸度小与石料的粘结性差，在冬季低温下出现微裂，可以随温度增高而愈合，

（5）龟裂即缝宽3mm以上，且多数缝距10cm以内，面积1m2以上的块状不规则裂缝。主要是由于沥青性能不好、路面使用年限较长、油层老化，产生较大面积龟裂；雨水渗入路面面基层，超重车辆碾压等原因形成的。

2、变形

主要包括车辙、推移、拥包等

（1）车辙是在行车荷载重复作用下，路面产生积累永久性的带状凹槽。车辙的产生受内因和外因的综合影响，内因包括路面结构层次胶材料组成，外因包括设计、施工、交通条件和气候条件。

（2）推移、拥包在公路上不是很常见的病害，其形成原因是沥青混合料配合比不合理，沥青含量偏高，在气温较高时，在行车载荷反复作用下，面层可能发生推移；基层和面层没有粘结好，在车辆高速行驶时，面层可能相对于基层发生移动，从而发生拥包推移。

3、表面损坏

主要包括松散、坑槽、唧浆、沉陷等

（1）松散即集料和沥青逐渐脱开并散失。产生松散的主要原因是由于混合料中沥青含量偏低。沥青与集料粘附性差，或是由于沥青老化，水的浸入也是产生松散的主要原因。雨水浸入沥青混凝土内部，在高温和重载作用下浸入沥青膜使沥青剥落，面层局部松散失去应有的抗压强度和抗剪强度。

（2）坑槽即路面上出现的坑洞，是龟裂、松散等其他损坏进一步发展的结果。由于表面水从这些损坏处浸入，在车载反复作用下动水冲刷基层的细料并逐渐形成灰浆，使沥青面层与基层脱开，灰浆被车载挤压，通过面层裂缝或面层混合料中的空隙挤到表面，使沥青面层产生网裂，一些碎裂的小块面层或基层材料被车轮带走，而逐步形成坑槽，并不断扩大。

（3）唧浆产生原因是由于水的浸入、路面结构排水设计不合理所造成。是渗入路面中的雨水在行车荷载的作用下,顺着沥青路面空隙或裂缝被挤出路面,同时将基层甚至路基中的细料和泥粉以液浆的形式带出,这种现象即为路面唧浆现象。

（4）沉陷即路面表面的局部不均匀凹陷。其产生的主要原因是由于路基土压实度不够，导致路面在横向和纵向产生不均匀沉陷和严重的纵向开裂，同时由于路基压实度差导致路基强度显著降低和路面承载能力不足，而产生路面早期损坏现象。尤其在构造物两端出现桥头跳车现象更为普遍。

以上几种病害类型，是目前沥青路面较为常见和普遍存在的病害类型，下面就让近年来交通建设领域新引进的一些新材料、新技术在沥青路面病害处治中的应用情况和效果评价。

三、沥青路面几种修补技术方法的比较

1、聚合物改性乳化沥青稀浆封层（微表处）

聚合物改性乳化沥青稀浆封层技术（以下简称微表处）是一种采用高分子聚合物使乳化沥青改性的沥青路面铺筑技术，美国、澳大利亚等国家20世纪80年代初期开始应用这项技术，该技术被国际公认为是修复道路车辙，轻度裂缝等病害，防止路面水损害，改善沥青路面表面功能，提高抗滑性最有效、最经济的手段之一。

微表处技术应用有如下优点：施工速度快，连续式稀浆封层车1天能摊铺4000～5000m2路面，施工后4小时即可通车，非常适合高速公路。可提高路面防滑能力，改善路面性能，延长路面使用寿命。常温条件下施工，符合环保要求。微表处厚度约1cm，不影响路面排水，不增加桥面厚度。

汕汾高速公路在青混凝土路面养护中也大力推广该技术，于2008～ 2009年分两年对全线沥青路面进行微表处治。从近年来的使用情况看效果很好，但是，微表处应用的前提条件是路基及路面基层稳固无变形，面层轻度网裂、龟裂，车辙呈凹形状，否则，应视路面破损情况进行局部挖填找平方可进行微表处或采取其他技术方案。微表处施工详见图1至图4所示：

图1 乳化沥青装车图2集料装车

图3摊铺箱送料图4微表处摊铺

2、传统修补法

直接罩面法、铣刨加铺新料法和挖补法，这三种方法均属于传统的修补方法

（1）直接罩面法。此种方法的优点是对于大面积修补情况下，原路面不必处理，施工周期短，但缺点是投资大，且由于提高了路面标高，故对路面排水带来了问题，若是桥面，则增加了桥梁荷载。

（2）铣刨加铺新料法。这种方法解决大面积修补路面病害彻底，但施工工序多，沥青废料对环境产生污染严重，且由于沥青废料未能再生利用，所以投资大、浪费多，相对施工周期也长。

（3）挖补法。挖补法是修补局部路面病害冷补最常用、最传统的方法，随着冷补材料的不断推陈出新，该方法不失为一种经济的修补方法。但缺点是修补路面平整度、密实度质量难以保证，且施工基本是人工操作，不适合公路高质量快速修补要求。

四、结论

公路养护的方针是以预防为主，在路面养护中，我们应充分发挥现有路面结构功用，并采用较经济的方法，恢复其使用性能，沥青路面维修养护，一般应遵循下述程序：小修保养－局部病害处理－乳化沥青稀浆封层－罩面－大修或补强。

参考文献

1《公路沥青路面养护技术规范》JTJ073.2-2001

2《公路沥青路面施工技术规范》JTG F40-2004

3《微表处和稀浆封层技术指南》交公便字〔2005〕329号